قالب گیری تزریقی چیست؟
قالب گیری تزریقی فرآیندی برای تولید قطعات در حجم زیاد است. معمولاً در فرآیندهای تولید انبوه استفاده می شود که در آن همان قطعه هزاران یا حتی میلیون ها بار متوالی ساخته می شود.
چرا ممکن است بخواهید از قالب گیری تزریقی استفاده کنید؟
مزیت اصلی قالب‌گیری تزریقی، توانایی تولید در مقیاس انبوه است. پس از پرداخت هزینه های اولیه، قیمت هر واحد در طول تولید قالب تزریقی بسیار پایین است. با تولید قطعات بیشتر، قیمت نیز به شدت کاهش می یابد. از دیگر مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1. نرخ ضایعات پایین با قالب گیری تزریقی
قالب‌گیری تزریقی نرخ ضایعات پایینی نسبت به فرآیندهای تولید سنتی مانند ماشین‌کاری CNC تولید می‌کند که درصد قابل توجهی از بلوک یا ورق پلاستیکی اصلی را از بین می‌برد. با این حال، این می تواند نسبت به فرآیندهای تولید افزودنی مانند چاپ سه بعدی که نرخ ضایعات پایین تری دارند، منفی باشد.
ضایعات پلاستیک حاصل از تولید قالب‌گیری تزریقی معمولاً از چهار حوزه به دست می‌آیند:
• اسپرو
• راهگاه ها
• مکان های دروازه
• هر گونه مواد سرریز که از خود حفره قطعه به بیرون نشت کند (شرایطی که “فلش” نامیده می شود)
مواد ترموست، مانند رزین اپوکسی که پس از قرار گرفتن در معرض هوا پخته می شود، ماده ای است که عمل می کند و در صورت تلاش برای ذوب شدن، پس از پخت می سوزد. در مقابل، مواد ترموپلاستیک یک ماده پلاستیکی است که می تواند ذوب شود، خنک شود و جامد شود و سپس دوباره بدون سوختن ذوب شود. با مواد ترموپلاستیک می توان آنها را بازیافت کرد و دوباره استفاده کرد. گاهی اوقات این درست در کف کارخانه اتفاق می افتد. آنها اسپروها / راهگاه ها و هر قسمت رد شده را آسیاب می کنند. سپس آن مواد را دوباره به مواد خامی که به پرس قالب گیری تزریقی می رود اضافه می کنند. این ماده به عنوان “باز آسیاب” نامیده می شود.
به طور معمول، بخش‌های کنترل کیفیت، مقدار خرده‌کاری را که اجازه داده می‌شود دوباره در پرس قرار داده شود، محدود می‌کنند. (برخی از ویژگی های عملکردی پلاستیک می تواند با قالب گیری مکرر از بین برود).
یا اگر مقدار زیادی از آن دارند، یک کارخانه می تواند این آسیاب مجدد را به کارخانه دیگری بفروشد که بتواند از آن استفاده کند. به طور معمول از مواد دوباره آسیاب برای قطعات با کیفیت پایین استفاده می شود که به خواص عملکرد بالا نیاز ندارند.
قالب‌گیری تزریقی، تکرار و ثبات را افزایش می‌دهد
قالب گیری تزریقی بسیار قابل تکرار است. یعنی قسمت دومی که تولید می‌کنید عملاً مشابه قسمت اول و غیره خواهد بود. این یک ویژگی فوق‌العاده در هنگام تلاش برای ایجاد ثبات برند و قابلیت اطمینان بخشی در تولید با حجم بالا است.
جنبه منفی قالب گیری تزریقی چیست؟
به دلیل مقیاس عظیم تولید که معمولاً در قالب‌گیری تزریقی دخیل است، اشتباهات کوچک می‌توانند عواقب بزرگی داشته باشند – از نظر مالی و لجستیکی. در حالی که حاشیه خطا کم است، پیامدهای آن قابل توجه است.
خطاهای طراحی کوچک هزینه های زیادی برای قالب گیری تزریقی دارند
هزینه های اولیه به دلیل طراحی، آزمایش و الزامات ابزار بسیار زیاد است. اگر می خواهید قطعات را در حجم بالا تولید کنید، می خواهید مطمئن شوید که اولین بار طراحی را درست انجام داده اید. این پیچیده تر از آن چیزی است که شما ممکن است فکر کنید.
درست کردن طرح شامل:
1. طراحی و سپس نمونه سازی خود قطعه طبق مشخصات، معمولاً بر روی یک چاپگر سه بعدی و نمونه اولیه در مواد مختلف
2. طراحی یک ابزار قالب تزریق برای دور تولید اولیه، برای تولید 300-1000 نمونه اولیه
3. پایش تمام جزئیات در نمونه های اولیه قالب گیری تزریقی قبل از تولید انبوه
برای هزینه های بالای ابزار برای قالب گیری تزریقی آماده باشید
ابزارسازی تقریبا یک پروژه به خودی خود و تنها یک مرحله از کل فرآیند قالب گیری تزریقی است. قبل از اینکه بتوانید یک قطعه قالب گیری تزریقی تولید کنید، ابتدا باید یک قطعه را طراحی و نمونه سازی کنید (احتمالاً از طریق چاپ سه بعدی). سپس باید ابزار قالبی را طراحی و نمونه سازی کنید که می تواند نمونه هایی از قطعه را در حجم تولید کند. در نهایت، و معمولاً پس از آزمایش های گسترده در هر دو مرحله فوق، به قالب تزریق یک قطعه می رسید. همانطور که می توانید تصور کنید، تمام تکرارهای مورد نیاز برای درست کردن ابزار قبل از تولید انبوه به زمان و هزینه نیاز دارد. به ندرت پیش می آید که شما نمونه اولیه ابزار قالب گیری تزریقی را بسازید. اگرچه این اتفاق می افتد، به خصوص برای قطعاتی که در یک ابزار چند حفره ساخته می شوند.
زمانی که نیاز به تنظیم قالب تزریق خود دارید
از آنجایی که ابزارها معمولاً از فولاد (یک ماده بسیار سخت) یا آلومینیوم ساخته می شوند، ایجاد تغییرات می تواند دشوار باشد. اگر می خواهید پلاستیک را به قطعه اضافه کنید، همیشه می توانید حفره ابزار را با برش فولاد یا آلومینیوم بزرگتر کنید. اگر می خواهید پلاستیک را بردارید، باید اندازه حفره ابزار را با افزودن آلومینیوم یا فلز به آن کاهش دهید. این بسیار دشوار است و در بسیاری از موارد ممکن است به این معنا باشد که باید ابزار (یا بخشی از ابزار) را به طور کامل از بین ببرید و دوباره شروع کنید. در موارد دیگر ممکن است بتوانید فلزی را در حفره ای که نامطلوب است جوش دهید.
ضخامت یکنواخت دیوار بسیار مهم است
قالب گیری تزریقی نیاز به ضخامت یکنواخت دیوار دارد. اگر بخواهید یک مقطع از قالب پاناسونیک را در بالا ببرید، متوجه خواهید شد که ضخامت دیواره تقریباً 2-3 میلی متر است. حفظ ضخامت بیش از حد دیوارها برای جلوگیری از ناهماهنگی در فرآیند خنک سازی که منجر به نقص هایی مانند علائم سینک می شود، مهم است. یک قانون کلی خوب این است که ضخامت دیوارها کمتر یا مساوی 4 میلی متر باشد. هرچه دیوارها ضخیم تر باشند، از مواد بیشتری استفاده خواهید کرد، زمان چرخه طولانی تر خواهد بود و هزینه شما برای هر قطعه بالاتر خواهد بود. برعکس، اگر ضخامت دیواره نازک‌تر از 1 میلی‌متر یا بیشتر باشد، ممکن است در پر کردن ابزار قالب با مشکل مواجه شوید (که منجر به شکاف یا عکس‌های کوتاه می‌شود). طراحان می توانند این پتانسیل را با استفاده از ماده ای با شاخص جریان مذاب بالاتر مانند نایلون که اغلب برای دیوارهای نازک 0.5 میلی متری مناسب است، جبران کنند. تکنیک های مختلف ساخت قالب تزریق پلاستیک مانند CNC به هیچ وجه به ضخامت دیواره یکنواخت نیاز ندارند.
محدودیت برای قالب های تزریق بزرگتر
اغلب اوقات نمی توان قطعات بزرگ را از طریق قالب گیری تزریقی به عنوان یک قطعه تولید کرد. این به دلیل محدودیت های اندازه ماشین های قالب تزریق و خود ابزارهای قالب است. برای نمونه ای از قطعات قالب گیری تزریقی بزرگ، سبدهای خرید در Target را در نظر بگیرید. اگرچه ماشین آلات برای قالب‌گیری قطعات بسیار بزرگ (مثلاً پرس‌های 1000 تنی تقریباً به اندازه کابین قطار) وجود دارد، اما استفاده از آن بسیار گران است. به همین دلیل، اجسامی که بزرگتر از توانایی یک ماشین قالب گیری تزریقی معمولی هستند، اغلب در چندین قطعه ایجاد می شوند. ماشین های CNC محدودیت های مشابهی در مورد اندازه محصول دارند در حالی که چاپ سه بعدی محدودیت های بیشتری دارد. CNC محدود به اندازه میز در دستگاه فرز است، در حالی که قطعات بزرگ پرینت سه بعدی اغلب باید در چندین قطعه چاپ شوند و سپس به یکدیگر متصل شوند. برای آشنایی با دستگاه های فرز CNC روی هایلایت کلیک کنید.
زیر ساخت های بزرگ نیاز به طراحی با تجربه دارند تا از آن اجتناب شود و اغلب می تواند هزینه هایی را به پروژه اضافه کند.
بنابراین آیا قالب گیری تزریقی گزینه مناسبی برای پروژه من است؟
قبل از اینکه بخواهید قطعه ای را از طریق قالب گیری تزریقی تولید کنید، چند مورد از موارد زیر را در نظر بگیرید.
با ملاحظات مالی شروع کنید
شما می خواهید تعداد قطعات تولید شده را تعیین کنید که در آن قالب گیری تزریقی مقرون به صرفه ترین روش تولید می شود. از آنجا، شما می خواهید تعداد قطعات تولید شده را تعیین کنید که انتظار دارید با سرمایه گذاری خود به میزان قابل توجهی برسند (هزینه های طراحی، آزمایش، تولید، مونتاژ، بازاریابی و توزیع و همچنین قیمت مورد انتظار برای فروش را در نظر بگیرید. ). در حاشیه محافظه کارانه بسازید.
و هزینه های ورودی را فراموش نکنید. آماده سازی محصول برای تولید قالب تزریقی نیاز به سرمایه گذاری اولیه زیادی دارد. مطمئن شوید که این نکته مهم را از قبل درک کرده اید. بعد، بیایید در مورد ملاحظات طراحی صحبت کنیم. وقتی صحبت از طراحی قطعه می شود، می خواهید قطعه را از روز اول با در نظر گرفتن قالب گیری تزریقی طراحی کنید. ساده‌کردن هندسه و به حداقل رساندن تعداد قطعات در اوایل کار، سودهای زیادی را به همراه خواهد داشت. هنگام طراحی ابزار قالب، اولویت اصلی جلوگیری از نقص در حین تولید است. برای فهرستی از 10 نقص رایج قالب‌گیری تزریقی و نحوه رفع یا جلوگیری از آنها اینجا را بخوانید. مکان های دروازه را در نظر بگیرید و شبیه سازی ها را با استفاده از نرم افزارهای جریان قالب مانند Solidworks Plastics اجرا کنید.
تولید مناسب برای قالب گیری تزریقی
زمان چرخه در اینجا بسیار مهم است. زمان چرخه را تا حد امکان به حداقل برسانید. استفاده از راهگاه گرم یا هاترانر کمک خواهد کرد و همچنین ابزارهای سنجیده‌شده نیز کمک خواهد کرد. تغییرات کوچک می تواند تفاوت بزرگی ایجاد کند و کاهش چند ثانیه از زمان چرخه شما می تواند باعث صرفه جویی بزرگ در هنگام تولید میلیون ها قطعه شود. فرآیند مونتاژ با تولید مرتبط است. شما می خواهید قطعه خود را طوری طراحی کنید که مونتاژ را به حداقل برسانید. بسیاری از دلایلی که قالب گیری تزریقی در جنوب شرقی آسیا انجام می شود، هزینه مونتاژ قطعات ساده در طول قالب تزریق است. تا جایی که بتوانید مونتاژ را خارج از فرآیند طراحی کنید، پول قابل توجهی در هزینه کار صرفه جویی خواهید کرد.
قالب گیری تزریقی: خط پایین
قالب گیری تزریقی یک فناوری عالی برای تولید نهایی در مقیاس عظیم است. همچنین برای نمونه های اولیه نهایی که برای آزمایش مصرف کننده و/یا محصول استفاده می شوند مفید است. با این حال، قبل از این مرحله اواخر تولید، چاپ سه بعدی برای محصولات در مراحل اولیه طراحی بسیار مقرون به صرفه تر و انعطاف پذیرتر است. برای گرفتن استعلام قیمت قالب تزریق پلاستیک از طریق واتساپ عکس قطعه مدنظر را از زوایا و جهات مختلف به شماره ذکر شده ارسال فرمایید در سریعترین زمان ممکن به شما پاسخ خواهیم داد.
برای مطالعه دیگر مقالات بر روی لینک‌های زیر کلیک کنید :
آشنایی با راهگاه گرم تزریق پلاستیک
